Spannungsbelastung; Zielgruppe - Siemens SINAMICS S120 Systemhandbuch

Spannungsbelastung

Isolationsversagen gilt als eine der häufigsten Ursachen von Ausfällen von Elektromotoren,
insbesondere wenn diese am Umrichter betrieben werden. Die Belastung durch die elektrische
Spannung zerstört dann (punktuell) die Isolation. Meist werden dabei die folgenden
Schadensstellen beobachtet:
• Isolationsschaden zum Blechpaket
• Isolationsschaden zwischen den Phasen
• Isolationsschaden der Zuleitungs- und Schaltungsdrähte
• Isolationsschaden zwischen der Wicklung und dem Temperaturfühler
Die Reihenfolge der Aufzählung spiegelt die Häufigkeitsverteilung wieder. Um die vom Kunden
geforderte Lebensdauer zu erreichen, muss die Isolation der Belastung durch die elektrische
Spannung über den gesamten zugelassenen Temperaturbereich dauerhaft standhalten. Es
obliegt dem Motorhersteller die Isolation entsprechend zu gestalten und zu prüfen. Es gibt eine
Vielzahl von Fertigungs- und Prüfmethoden, mit denen dies erreicht werden kann.
In diesem Dokument werden deshalb keine Richtlinien zu Konstruktion, Fertigung oder Prüfung
vorgeschrieben, sondern vielmehr das Belastungskollektiv der elektrischen Spannung
beschrieben, das im SINAMICS-Antriebssystem auf den Motor einwirkt und dem er standhalten
muss. Das Belastungskollektiv ist dabei auf die Motorklemmen bezogen. Ab den Motorklemmen
geht die Verantwortung auf den Motorhersteller über.
Um zu einer möglichst überschaubaren Darstellung zu kommen, wird im Rahmen des
vorliegenden Dokumentes das Belastungskollektiv mit Hilfe der folgenden drei Merkmale
beschrieben:
• Spannungsanstiegsgeschwindigkeit dU/dt
• Leiter-Leiter-Spannung
• Leiter-Erde-Spannung
7.1

Zielgruppe

Systematisches Isolationsversagen von Elektromotoren kann enorme wirtschaftliche Schäden
verursachen. Die Beurteilung der Motorisolation ist deshalb ein äußerst sensibles Thema. Für
Anwender, die sich innerhalb der Siemens-Komponenten bewegen, ergibt sich gewöhnlich
keine Notwendigkeit, sich mit dem Themenkomplex auseinanderzusetzen. Für sie ist es
auseichend, mit Hilfe des Kataloges oder über die Siemens-Ansprechpartner zu prüfen, ob die
Kombination der Motoren mit den betreffenden Umrichter- bzw. Antriebssystemen zulässig ist.
Bei Projekten mit Fremdmotoren und SINAMICS-Antrieben sind Tests und/oder gegenseitige
Abstimmung nicht a priori gegeben. Applikationen und Projektpartner können sehr vielfältig
sein. Ebenso die Erfahrung mit der Lebensdauer der Motorisolation, welche die Partner,
Motorhersteller und Anwender in die Projekte einbringen. Die Spannweite der Erfahrung mit
Anforderungen an Fremdmotoren
Systemhandbuch, 01/2021, 6SL3097-5BE00-0AP3
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